Проект КТП 20 трансформаторной подстанции

Наше проектное бюро разработало пример на рабочую документацию для трансформаторной подстанции ТП.

проект ТП ктп

Проектирование трансформаторной КТП

В настоящем разделе содержится описание решений по трансформаторным подстанциям первого этапа строительства многофункционального комплекса. Первый этап строительства включает в себя здание и стилобатную часть. Также данным проектом учтены кабельные линии, прокладываемые внутри здания между распределительным пунктом, находящимся в стилобатной части и трансформаторными подстанциями, расположенными на технических этажах здания.

ктп

Проект разработан на основании Задания, Технических требований и Технологического задания на проектирование от Заказчика, а также заданий от смежных разделов в соответствии с требованиями действующих нормативных документов Российской Федерации.

Перечень нормативных документов, использованных при проектировании:

  • ПУЭ - Правила устройства электроустановок, шестое и седьмое издания
  • ГОСТ 30331.1-95 - Электроустановки зданий. Основные положения
  • ГОСТ 30331.2-95 – Электроустановки зданий. Основные характеристики
  • ГОСТ Р 50571.15-97 – Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки
  • СП 31-110-2003 – Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий,
  • СНиП 3.05.06-85 - Электротехнические устройства,
  • СНиП 21 - 01-97 - Пожарная безопасность зданий и сооружений,
  • ГОСТ 21.614-88 - Изображения условные графические электрооборудования и проводок на плане.
  • ГОСТ Р 51732-2001 – Устройства вводно-распределительные для жилых и общественных зданий.
  • СО 153-34.21.122-2003 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.

Потребители

Потребители комплекса по первому этапу строительства, включающего в себя, здание и стилобатную часть относятся к I категории по надежности электроснабжения согласно СП 31-110-2003 здания высотой более 16 этажей с количеством работающих свыше 2000 чел..

монтаж лотков

Электрические нагрузки первого этапа строительства составляют:

  • Pуст = 22222 кВт
  • Pр = 13666,88 кВт
  • Sр = 14433,77 кВА
  • cos φ = 0,33 с учетом компенсации реактивной мощности
  • Iр = 444,44 А на напряжении 20 кВ

Электроснабжение выполняется от распределительного пункта РП, находящегося в стилобатной части в помещении инженерного центра на отм. +0.000 м. . Трансформаторные подстанции 20/0,4кВ устанавливаются на технических этажах.

Всего по спецификации предполагается:

Одна РП 20кВ состоящая из 18ти ячеек с элегазовой изоляцией типа ZX0 АBB.

Девять трансформаторные подстанции с комплектацией сухими трансформаторами типа Trial Schneider Electric и элегазовыми моноблоками ССV, CV ABB. КТП расположена в Инженерном центре на отм. 0.000 м. и работает на нужды Инженерного центра в т.ч. градирни. обеспечивает питанием ЦОД центр обработки данных. ТП предназначена для питания чиллеров, расположенных.

Распределение энергии между потребителями выполняется на напряжении 20 кВ по кольцевой схеме ТП. Таким образом, к каждой ТП подводится питание по двум кабельным линиям, проложенным в разных шахтах, что обеспечивает дополнительную надежность при возникновении возгорания или при повреждении кабелей в одной из шахт.

Схема коммутации

Проектируемая РП 20 кВ двухсекционная, с двухрядным расположением оборудования.

РП состоит из 18-ти ячеек с элегазовой изоляцией типа ZX0 фирмы ABB возможна замена на аналог.

Для максимального уменьшения габаритных размеров РП 20кв предусмотреть следующие размеры ячеек по ширине:

  • Ячейки ввода, секционные и ячейки ТН габаритом 600мм
  • Ячейки отходящих линий и заземлителя сборных шин 400мм
  • Схема РП и параметры устанавливаемой аппаратуры приведены на чертежах проекта лист «Принципиальная однолинейная схема РП».
  • Схема РП 20 кВ предусматривает возможность работы на полное развитие комплекса

Прокладки ПКЛ выполняются в коллекторе одножильными экранированными кабелями с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвПуг-20 кВ сечением 31х400 мм2.

Релейная защита

В проектируемом РП 20 кВ предусмотрена релейная защита в следующем объеме:

На рабочих вводах:

  • максимальная токовая защита с выдержкой времени
  • токовая защита от замыканий на землю, выполняемая на блоке REF630 и включенная на трансформатор тока нулевой последовательности.
  • защита минимального напряжения, выполняемая на блоке REF630
  • защита максимального напряжения, выполняемая на блоке

На отходящих линиях и секционном выключателе:

  • максимальная токовая защита с выдержкой времени, выполняемая на блоке REF615
  • токовая защита от замыканий на землю, выполняемая на блоке и включенная на трансформатор тока нулевой последовательности.

На всех вышеперечисленных ячейках выполняется логическая защита шин. Все оборудование релейной защиты производства фирмы ABB или аналогичное.

Автоматика

В РП 20 кВ предусмотрена автоматика типа АВР. При исчезновении напряжения на одной из секций шин 20 кВ отключается соответствующий вводной выключатель, а затем, при отсутствии устойчивого короткого замыкания на поврежденной секции и при наличии напряжения на другой, включается секционный выключатель. Параллельная работа вводов исключается.


Схема АВР выполнена на ячейках ZX0 с релейной защитой REF630. Возврат схемы после срабатывания в исходное положение осуществляется вручную, действиями персонала. Схема симметричная. После исчезновения напряжения до отключения вводного выключателя предусмотрена регулируемая выдержка времени от 0 до 20 с. Включение секционного выключателя после отключения вводного, происходит без выдержки времени.

Устройство обеспечивает максимальную токовую защиту и защиту от тепловой перегрузки, направленную и ненаправленную защиту от замыканий на землю, чувствительную защиту от замыканий на землю, защиту от обрыва фаз, защиту от перемежающихся замыканий на землю.

Блоки релейной защиты REF615 необходимо предусмотреть с выводами для подключения датчиков дуговой защиты с комплектацией реле самими датчиками для организации дуговой защиты ячеек ZX0 в отсеке кабельного присоединения.

Быстрое отключение повышает личную безопасность персонала и сокращает число механических повреждений внутри распределительного устройства при дуговом КЗ. Питание оперативных цепей осуществляется от ЯПСН ящик питания собственных нужд переменным током 50Гц, напряжением 220В. Для обеспечения бесперебойного питания оперативные цепи включаются через блоки гарантированного питания UPS.

Телемеханика

Проектом предусматривается телемеханизация РП и ТП на стороне 20 кВ. В ячейках РП и РУ-20кВ КТП предусматривается телеуправление, телеизмерение, телесигнализация. Конкретный объем телемеханики будет отражен после получения технических условий Ленэнерго.

Измерения

Функции измерения тока и напряжения на всех ячейках РП 20 кВ, кроме ячейки секционного разъединителя, выполняют приборы REF615 и REF630.

Управление

Управление элегазовыми моноблоками 20 кВ в каждой ТП осуществляется либо вручную, непосредственно с ячеек SafePlus, либо автоматически с помещения диспетчерской через многофункциональный терминал защиты и управления ячейкой REF542plus.

Питание оперативных цепей терминала REF542plus, осуществляется переменным током напряжением 220В 50 Гц от ящиков питания собственных нужд ЯПСН. В свою очередь ЯПСН получают питание от низковольтных шин силовых трансформаторов и имеют встроенный АВР. При отсутствии напряжения, управление выключателями может осуществляться вручную.

Заземление

Заземление РП 20 кВ и ТП выполняется в соответствии с главой 1-7 ПУЭ-2002. Сопротивление внешнего контура заземления не превышает 4 Ом.

Внутренний контур заземления РП и КТП выполняется стальной оцинкованной полосой 40х4 мм и должен быть соединен не менее чем двумя лучами с заземляющим устройством. Более подробно см. проект внутреннего электрооборудования ИОС.

Трансформаторные подстанции

Для обеспечения нагрузок первого этапа строительства проектом предусмотрено строительство трансформаторных подстанций. К установке во всех ТП приняты силовые сухие трансформаторы типа Trihal Schneider Electric мощностью от 1250 до 2500 кВА, напряжением 20±2х2,5%/0,4кВ.

Вводно-распределительное устройство 20кВ собрано на базе не обслуживаемого элегазового оборудования SafePlus ABB с функциями CCV C – трехпозиционный разъединитель с функцией заземления, V – ячейка защиты трансформатора или линии с вакуумным выключателем, с применением реле REF542plus для защиты трансформаторов 20/0,4 и организации телеизмерений и телеуправления. Cиловой выключатель, обозначаемый буквой V, выполняет защиту трансформатора.

В комплектации элегазовых моноблоков предусмотреть дополнительные низковольтные отсеки для размещения в них терминалов защиты и управления моноблоков REF 542 Plus. Все моноблоки SafePlus CCV должны быть оборудованы ликвидаторами электрической дуги расположенными внутри отсека с элегазом. Ликвидатор электрической дуги является короткозамыкающим устройством быстрого действия и предназначен для дополнительной защиты оборудования и персонала.

Все трансформаторные подстанции оборудованы АВР на стороне 0,4кВ см. документацию внутреннего электрооборудования ИОС. Питание трансформаторных подстанций осуществляется одножильными экранированными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвВнг-20 сечением 31х120 кв.мм.

Прокладки выполняются по кабельным каналам и вертикальным шахтам, находящимся в ядре здания с бандажированием через 0,9 м. Вертикальная шахта, от -2 этажа имеет входы на каждом этаже, предназначенные для протяжки и обслуживания кабелей. Для обеспечения надежности прокладка кабелей разных секций выполняется по разным сторонам кабельных каналов и кабельной шахты.

Трансформаторные подстанции двухсекционные. Расположенные в них трансформаторы имеют защитные кожухи степень защиты IP31.

Проектом предусмотрена тепловая защита силовых трансформаторов, т.е. при срабатывании 2-ой ступени тепловой защиты происходит отключение трансформатора силовым выключателем 20кВ. При срабатывании 1-ой ступени тепловой защиты на диспетчерский пульт здания поступает сигнал, о котором необходимо сообщить в эксплуатирующую организацию, и принять меры по разгрузке трансформаторов отключить наименее приоритетных потребителей со стороны ГРЩ-0,4 кВ, проверить работу вентсистемы и т.п..

В ТП предусмотрена установка устройства REF542 Plus, которое осуществляет защиту трансформатора и позволяет дистанционно управлять режимами работы ТП и передавать необходимую информацию на центральный диспетчерский пульт.

Комплектация моноблоков SafePlus должна содержать следующие контакты: контакты положения выключателей, разъединителей, сигнальный контакт давления элегаза и сигнальный контакт срабатывания ликвидатора электрической дуги с выводом данных сигналов на устройство REF 542 Plus для передачи на пульт диспетчера. Питание устройства дистанционного управления осуществляется от ЯПСН. В случае отключения основного питания, встроенная аккумуляторная батарея обеспечивает связь с диспетчерским пунктом и позволяет осуществлять управление коммутационной аппаратурой в течении нескольких часов.

На технических этажах расположены главные вводно-распределительные щиты 0,4 кВ соответствующего пожарного отсека.

Вентиляция

Вентиляция помещений РП и ТП принудительная. Управление вентиляционной установкой осуществляется централизовано.

Для поддержания внутри помещений РП и ТП в зимний и осенне-весенние периоды благоприятных климатических условий, в которых должны эксплуатироваться электроустановки согласно требованиям изготовителя и стандарта МЭК, предусмотрена установка электрических конвекторов.

Датчики температуры, установленные в помещениях каждой секции КТП, позволяют вести контроль температурного режима с выводом показаний на диспетчерский пульт. Проект вентиляции КТП смотрите в отдельном разделе.

Загрузка оборудования и эксплуатация

Загрузка оборудования осуществляется, через загрузочный технологический проем в перекрытии непосредственно на отметку. Оборудование устанавливается на гидравлическую грузовую тележку-домкрат, подвозится к зоне логистики и транспортируется далее к месту установки по загрузочным коридорам.

Оборудование ТП, расположенных на этажах, загружается с внутреннего двора, куда имеет въезд автотранспорт, далее грузовым лифтом поднимается на вышеперечисленные этажи и по коридорам транспортируется к месту установки.

Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности определяется Техническими условиями на подключение и актом о разграничении балансовой принадлежности.